S-HNSW非接触式智能雷达水位计

一、产品简介
1.1. 产品概述
智能雷达水位计基于精确时间测量的电磁波测距技术 。传感器发射电磁波照射水面并接收其回波，由此获得水面至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。
智能雷达水位计，是工业测距雷达在水位测量领域的创新应用，实现了水位计向高精度（毫米级），大量程(35米)，高可靠，安装简便，免维护的技术跨越。
智能雷达水位计通过标准信号接口，与计算机、PLC等连接，也可以与相应的显示、记录、控制装置（如RTU）连接，构成水位监测系统。
1.2. 主要组成及适用范围
各种雷达水位计的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，信号处理以及变送单元。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
智能雷达水位计适用于江河水库水位、明渠水位、水库坝前，坝下尾水水位监测，也可用于山洪、防汛、调压塔（井）水位监测 等水利水文场合。
 
1.3. 产品实物图及型号规格
                         30米水位计  

 
2.1. 功能特点
 
1）全天候，高频微波测距技术，抗干扰能力强
2）传感器高精度
3）无人值守
4）无机械磨损、非接触测量
5）测量与水质无关，不受浮冰等漂浮物影响
6）不需要防浪井，水流对测量无影响
7）连续在线采集
8）可选太阳能供电
9）成本低，安装维护简单，寿命长
 
2.2. 技术参数
 

量    程	30米 ，70米
精    度	+/- 3MM
工作温度	-40--+80度
工作电压	四线制DC 6-28V ，推荐12V DC；两线制18-28V DC
接    线	四线屏蔽电缆，防水端子M20X1.5，适合电缆外径9-13MM
功    耗	最大功耗0.15W
输出信号	RS485 标准MODBUS RTU协议；RS232 4-20mA/HART协议
外    壳	铸铝，IP67
颜    色	黄色/蓝色
喇叭天线	不锈钢304，口径76-120MM
安装附件	不锈钢六角螺帽G1-1/2

 
2.3. 接线定义
四线制：
导线类型：建议使用国标0.5mm²四芯屏蔽水工电缆
                 30米水位计接线图
棕色电源正
黑色电源负
蓝色485A
黄绿色485B
 两线制：  
           30米水位计接线图
           
2.4. 结构尺寸                        传感器测量基准点：安装螺纹末端
 
 
 
三、四线制安装与调试
3.1. 安装方式

1. 水位计安装必须有牢固基础。可以是立杆，直壁河堤距离大于20CM，

  斜坡河堤应保证天线位于干流上方；
2)水位计天线口，到测量水面区域，不得有干扰物，应避开航道安装；
3)水位计喇叭口天线，需要垂直于水面安装；
4)电缆走线管，可以用PVC管，镀锌钢管等。
   
 
3.2. 系统连接图  
 
 
3.3. 调试步骤
 1）对安装好的水位计进行正确接线，请参照2.3接线定义；
    接线完成后，务请锁紧防水接头！
  2）接通电源， 进行必要的参数设置：
     通信线RS485 通过转换模块与电脑相连，
     按照通信协议，使用调试软件查看或设置本机地址；
     也可以从面板直接查看和设置本机地址，使用ADDR按钮；
  3）连接采集单元（如RTU，PLC等），进行水位测量和采集。
  4）调试完成后，请务必旋好上盖！
四、四线制连接（设置）及通信协议 
1）接线示意图
   
   
 
 
 
按键说明
[OK]键                          [   ]切换键
-进入编程状态；                 -选择编程项；
-确认编程项；                   -选择编辑参数位；
-确认参数修改。                 -参数项内容显示。
                               
    [＋]修改键                         [ESC]退出键
-修改参数值。                   -退至上一级菜单；
                                -退出编程状态。
 
 
菜单说明
    开机启动后按一下ok键进入菜单 1.基本设置
2.显示
3.诊断
4.服务
5.信息
 
 
 

1. 量程设置步骤(出厂设置不建议修改)

   出厂设置量程无需修改，如需修改，按如下步骤操作：
   进入菜单“1基本设置”--“1.1低位调整” ，通过按键将30.000m（d）改成需要的数值，注意不能大于30
   注：量程设置跟精度有关，出厂做好标定，不建议修改量程
 
 

1. 地址设置步骤：

    进入菜单“4服务”--“4.6HART工作模式”，按OK键可以选择标准和多点两种模式，标准模式默认485地址为01，多点模式下可以修改地址
标准：地址0（出厂设置，地址为01）
多点：XX (01-19 ,19个地址可设置，01代表485地址为02,02代表485地址为03，以此类推），电流选项无需修改。
 

1. 通信协议：

4.1. RS485通信协议
使用固定通讯数据格式：9600，8，N，1    标准modbus rtu协议
 4.2．设置地址：使用固定地址01
 
主机发送数据&定义(地址码为01时)

地址码	功能码	起始地址	读取点数	校验码	意义
01	03	0000	0002	C40B	读取空高，单位cm
01	03	0001	0002	95CB	读取空高，单位mm
01	03	0002	0002	65CB	读取料高，单位cm
01	03	0003	0002	340B	读取料高，单位mm

寄存器定义：0x0000 测量空高 单位cm 只读
            0x0001 测量空高 单位mm 只读
            0x0002 测量料高 单位cm 只读
            0x0003 测量料高 单位mm 只读
            0x0004 测量状态（只读），=0正常，大于0有误
 
通信范例： 测量空高（cm），主机发送01 03 00 00 00 02 C4 0B
                          仪表返回 01 03 02 XX XX YY YY
                           XX XX为空高数据，YY YY为校验码(CRC校验)
 
 

1. 料高设置

“料高”=“低位”-“空高”
“料高”表示物料的高度，如水底到水面的高度
“低位”表示设置的雷达测量的最低料位，如水底到雷达安装法兰的距离
“空高”表示雷达测量的距离，即雷达安装法兰到被测料面的距离，如水面到雷达安装法兰的距离
 
如上位机RTU需要采集料高或海拔高度数据，可有两种方式：

1. 先配置好“1.1低位调整”的低位数据，再根据4） 通信协议配置RTU直接读取料高数据，此方法不适用于海拔高度
2. RTU根据通信协议直接读取空高数据，根据现场情况配置RTU的“水位基值”参数，将数据转换成想要的“料高”数据或者“海拔高度”

 
 
 
 
 
 
 
五、两线制仪表调试

• 调试方法

   1 显示／调试模块（View Point）
2 上位机调试软件HXCware
ViewPoint是可以插接的显示调试工具，通过ViewPoint上的4个按键对仪表进行调试。调试菜单的语言可选。调试后．ViewPoint一般就只用于显示，透过玻璃视窗可以非常方便地读出测量值。
 
 
显示/调试模块
 
1、液晶显示
2、按键 [  OK  ] 键                    [   ] 键
-进入编程状态；               -选择编程项；
-确认编程项；                 -选择编辑参数位；
-确认参数修改。               -参数项内容显示
[    ] 键                    [    ] 键
-修改参数值                    -退出编程状态；
-退至上一级菜单
快捷键
[    ]键显示回波曲线
 

• 上位机调试
• 通过HART与上位机相连

l.RS 232接口／或USB接口  2. 产品 3.用于COMWAY变换器的   HART适配器 4. 250欧姆电阻

 
 
通过HART手持编程器

1. 可用HART手持编程器编程 2．产品 3.  250Ω电阻 4. 或雷达专用USB口手操器

六、两线制电气连接
 

• 供电电压

(4-20)mA / HART（两线制）   电源供电和输出电流信号共用一根两芯线缆。具体供电电压范围参见技术数据。对于本安型须在供电电源与仪表之间加一个安全栅。
 
标准型仪表电流输出可采用接地形式输出。防爆型仪表电流输出必须浮空输出。仪表及接地端子应保证良好接地，通常接地可连接到罐的接地点上，若是塑料罐则应接到邻近的大地上。
 

• 连接电缆的安装

 
一般介绍                    供电电缆了使用两芯电缆，电缆外径应为（5 ～9）mm，以确保电缆入口的密封。如果存在电磁干扰，建议使用屏蔽电缆。
 
(4-20)mA / HART（两线制）    供电电缆可使用普通两芯电缆。
 
电缆的屏蔽和接线             屏蔽电缆两端均应接地。在传感器内部，屏蔽必须直接连接内部接地端子，外壳上的外部接地端子必须接大地。
                             如果有接地电流，屏蔽电缆远离仪表一侧的屏蔽端必须通过一个陶瓷电容（比如lnF / 1500V）接地，以起到隔直和旁路高频干扰信号的作用。
 

 
七、两线制通信协议
 
RS232 4-20mA/HART协议  标准HART协议
 

附件1     包装及储运
 1. 包装

1. 包装时，保持箱内清洁、干燥、无异物
2. 激光式电子水尺及附件应分别放置， 防止相互碰撞
3. 各部件应安置牢固，以防止在运输途中松散
4. 随箱文件：装箱单、产品合格证、用户手册，产品敬告各一份

 2. 运输

1. 包装好的产品应能适应各种运输方式（水平放置)
2. 包装好的产品应能承受运输振动而不出现机械损伤（水平放置）

 3. 贮存
  贮存产品的仓库，应有良好的通风
  温湿度适宜，无酸性或其他有害气体